基于压电光电子效应的柔性PEDOT:PSS/ZnO纳米线LED阵列的制备及电-光-力性能研究

项目名称： 基于压电光电子效应的柔性PEDOT:PSS/ZnO纳米线LED阵列的制备及电-光-力性能研究

项目编号： No.61505010

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 鲍容容

作者单位： 北京纳米能源与系统研究所

项目金额： 22万元

中文摘要： 人工触觉传感是人工智能领域的一大难题，大面积柔性高分辨压力传感器阵列研究倍受关注，已有报道的基于氧化锌压电光电子效应的LED压力传感器阵列虽然有高分辨率和快速响应的优点，但也有柔韧性差、仅能探测较高压力范围的缺点。本项目拟将ZnO纳米线的压电光电子效应和PEDOT:PSS的优点相结合，制备出柔性PEDOT:PSS/ZnO异质结LED阵列器件,能较好地解决上述问题。具体研究：1）柔性衬底上阵列化生长ZnO纳米线的影响控制因素；2）PEDOT:PSS/ZnO异质结LED器件的制备及载流子输运、复合的一系列过程的调节；3）压电光电子效应对LED器件发光效率的调节。通过研究压电光电子效应对该阵列器件发光性能的影响，理清器件结构与载流子平衡、发光效率之间的关系，阐明压电光电子效应对该器件发光效率调节方式，并研究其作为柔性应变传感器阵列的应用，为模拟人体皮肤的柔性触觉传感器研究奠定基础。

中文关键词： LED；纳米线阵列；压电光电子效应；柔性器件；压应力传感器

英文摘要： Functional tactile sensing device is a challenge for next-generation robotics and human-machine interfaces since the emulation of touching requires large-scale pressure sensor arrays with high-spatial resolution, high-sensitivity, and fast-response. In this project, we combine the advantages of organic-semiconductor and the piezo-phototronic effects of ZnO nanowires to solve the problem. Specific studies: 1) Controlling growth of ZnO nanowire arrays on flexible substrates; 2) Preparation PEDOT:PSS/ZnO composite LED devices and study the emission process; 3) Optoelectronics piezoelectric effect to the luminous efficiency of LED devices. By studying the influencing of the luminescent properties, piezoelectric effect, and the relationship between device structure and clarify the carrier balance. It will clarify the piezoelectric effect to the optoelectronics luminous efficiency of the device. These devices may find prospective applications as electronic skins by taking advantage of their high spatial-resolution, flexibility and wide pressure mapping range.

英文关键词： LED;Nanowire Array;Piezo-phototronics Effect;Flexible Device;Pressure Mapping